In der Photovoltaikbranche kursieren Berichte über Leistungsverluste der Solarmodule mit Topcon-Technologien durch UV-Strahlung gleich nach der Inbetriebnahme. Die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme haben sich deshalb die gängigen UV-Tests an den Modulen angeschaut und die Prüfverfahren hinsichtlich ihrer Aussagekraft untersucht.
Module vorher stabilisieren
Sie haben diese mit eigenen Tests im Labor und im Freiland verglichen. Das Ergebnis: Bei den Tests des Fraunhofer ISE zeigt sich, dass die aktuell üblichen UV-Tests die Degradation von Topcon-Modulen deutlich höher bewerten, als es der tatsächlichen Leistungsminderung entspricht.
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Mit viel Sonnenlicht bestrahlt
Die Wissenschaftler:innen vom Fraunhofer ISE haben ein sogenanntes metastabiles Verhalten der Topcon-Module beobachtet. Das bedeutet, dass sich die Module nach einer UV-Bestrahlung nach anfänglichem Leistungsverlust wieder erholen können. Sie haben dazu die Module im Labor einer hohen UV-Strahlung ausgesetzt und danach im Dunkeln gelagert. Die anschließenden Leistungstests haben tatsächlich eine Leistungsminderung ergeben. Eine anschließende Bestrahlung mit Sonnenlicht hat dagegen zu einem deutlichen Erholungseffekt geführt.
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Verschiedene Module reagieren unterschiedlich
Sie haben diese Test an verschiedenen Modulen unterschiedlicher Hersteller durchgeführt. Einige Module zeigten nach der UV-Bestrahlung mit 60 Kilowattstunden pro Quadratmeter – das entspricht etwa der UV-Belastung von einem Jahr in Deutschland – und anschließender Stabilisierung unter Sonnenlicht kaum Degradation. Andere Module zeigten auch nach Stabilisierung noch deutliche Leistungsrückgänge von bis zu fünf Prozent.
Weniger Verluste als angenommen
Das Gesamtergebnis scheint aber zu zeigen, dass die UV-induzierte Degradation ein weniger drastisches Problem ist, als die Standard-UV-Tests bisher suggerierten. „Viele Modultypen der aktuellen Generation kommerzieller Topcon-Module reagieren leider sensibel auf die Bestrahlung mit UV“, sagt Daniel Philipp, Abteilungsleiter für Modulcharakterisierung und Zuverlässigkeit am Fraunhofer ISE. „Jedoch scheint die Degradationsrate nicht so drastisch wie bisher angenommen“, fasst er die Erkenntnisse zusammen.
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Phänomen weiter analysieren
Er empfiehlt Anwendern, die Module entsprechend den neuesten Erkenntnissen zu prüfen. „In der Forschung bleibt es notwendig, das Phänomen weiter zu analysieren, um die Langzeitauswirkungen der UV-induzierten Degradation auf den Ertrag der Module genauer vorherzusagen“, betont Daniel Philipp.
